微波的工作原理

微波的工作原理

微波爐的磁控管將電能轉(zhuǎn)化為微波能，當(dāng)磁控管以2450MHZ的頻率發(fā)射出微波能時， 置于微波爐爐腔內(nèi)的水分子以每秒鐘24.5億千次的變化頻率進行振蕩運行，產(chǎn)生高頻電磁場的核心元件是磁控管。食物分子在高頻磁場中發(fā)生震動，分子間相互碰撞、磨擦而產(chǎn)生熱能，結(jié)果導(dǎo)致食物被加熱。微波爐正是利用這一加熱原理來進行食物的烹飪。微波是一種電磁波，這種電磁波的能量不僅比通常的無線電波大得多，這種肉眼看不見的微波，能穿透食物達5cm深，并使食物中的水分子也隨之運動，劇烈的運動產(chǎn)生了大量的熱能，于是食物“煮”熟了。這就是微波爐加熱的原理。

而且這種微波還很有“個性”，微波一碰到金屬就發(fā)生反射，金屬根本沒有辦法吸收或傳導(dǎo)它；微波可以穿過玻璃、陶瓷、塑料等絕緣材料，但不會消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透過，其能量反而會被吸收，還有就是用普通爐灶煮食物時，熱量總是從食物外部逐漸進入食物內(nèi)部的。而用微波爐烹飪，熱量則是直接深入食物內(nèi)部，所以烹飪速度比其它爐灶快4至10倍，熱效率高達80%以上。

需要注意的：微波爐只能蒸煮，不能烤。別說烤鴨了，就是烤白薯、烤饅頭也不行。饅頭被加熱了，外皮也軟了，而且常常是外皮沒烤焦，饅頭芯先烤焦了。

為什么呢？因為在熱學(xué)中我們學(xué)過，熱傳遞有三種方式：傳導(dǎo)、對流和輻射。燒開水是靠熱的傳導(dǎo)和對流。蒸饅頭是熱的傳導(dǎo)和對流。炒菜主要是熱傳導(dǎo)，烤饅頭是熱輻射。熱輻射主要靠紅外線的輻射傳播。我們在太陽下覺得陽光曬得肉皮疼，覺得烤的慌，就是太陽光中紅外線的輻射造成的。熱輻射的特點是不經(jīng)過任何媒價物而直接傳遞，此外是由表及里。烤白薯時，外面先熱，里邊后熱；外皮烤焦了，里邊也烤熟了。

微波爐內(nèi)顯然不是這樣，微波爐內(nèi)不產(chǎn)生熱能，也不發(fā)生熱傳遞，沒有紅外線。它是靠一種高頻電磁波，也就是微波作為傳遞能量的媒介。微波的波長1毫米到1米（頻率為300兆赫到300千兆赫）。微波爐實際上就是一臺產(chǎn)生微波的振蕩器，它產(chǎn)生的微波，波長122毫米，頻率2450兆赫。

微波在微波爐內(nèi)振蕩，并且使食物中所含的水分子和它一起用相同的頻率振蕩。從而引起分子與分子互相摩擦。摩擦能夠生熱。振蕩頻率愈高，振幅愈大，分子間摩擦愈劇烈，產(chǎn)生的熱量也就愈多。顯然，這種加熱的方式與烘烤的紅外線輻射的方式效果不同，它可以使食物的內(nèi)部和外表面同時受熱，這種加熱方式效率很高，煮熟一盒米飯，只要幾分鐘，但是，你也絕對得不到“外焦里嫩”的效果。

要烤面包、烤羊肉串、烤白薯，只能用電烤箱。有的同學(xué)也許注意到，微波爐不僅沒有“外焦里嫩”，有時反而出現(xiàn)“里焦外嫩”。加熱饅頭的時間稍微長一點，饅頭的芯就會變硬變焦。這是為什么呢？主要因為微波磁控管發(fā)出微波并非均勻地分布在微波爐中，而是“聚焦”于爐中的某一位置，也就是說，這里的微波強度是其它部位的上百倍。

這個聚集位置大約在轉(zhuǎn)盤中心的上部幾厘米處，呈蘑菇形的位置。如果你把一個大饅頭放在這里加熱，你會發(fā)現(xiàn)，饅頭表面還沒燙手，饅頭的心中已經(jīng)燒干，形成一個蘑菇狀的里心。為了避免食物的不均勻加熱，微波爐內(nèi)設(shè)一個轉(zhuǎn)盤，開機時，它就自動地不停旋轉(zhuǎn)，使食物被均勻加熱。

微波爐內(nèi)用的食品容器是很挑剔的。一般可以用陶瓷的或?qū)Ｓ盟芰系?。而不能用金屬的或搪瓷的。這是因為微波碰上金屬制品將發(fā)生“短路”和反射現(xiàn)象。如果把食物盛在金屬容器里加熱，即使燒上一個小時，容器中的食物溫度也不會升高，這是因為微波遇到金屬容器后立即全部反射回去，食物得不到熱源加熱。更危險的事還在后頭，因為高頻微波全部反射回去，就形成了電子技術(shù)上的“高頻短路”，這會導(dǎo)致發(fā)射微波的電子管陽極產(chǎn)生高溫，燒到發(fā)紅而損壞。

有人說微波會傷害人的身體，那么使用微波爐有危險嗎？應(yīng)該說，微波肯定會對人體有害的，關(guān)鍵在于人們設(shè)計微爐時，考慮到了這一點，防止了微波線露，使微波爐十分安全，它的金屬殼和玻璃窗都可以擋住微波，而當(dāng)爐門沒有關(guān)嚴(yán)時，微波爐立即會停止工作，所以微波爐是很安全的。

微波爐產(chǎn)生的微波功率較大，一般從600瓦～2000瓦，食物分子在高頻微波中每秒鐘振動24.5億次。因此被加熱的食品在很短的時間內(nèi)就熟了，微波爐本身并沒有個把爐體或空氣加熱的過程，而是直接把電磁能轉(zhuǎn)化成食物的熱能，因而效率很高，能量損失很小。

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